报告题目(Title):量子化学新纪元:随机张量收缩量子化学理论
报告人(Speaker):Jiace Sun, Caltech, USA(孙嘉策,美国加州理工学院)
报告时间(Time):2026年2月26日(周四)13:00
报告地点(Place): 在线,腾讯会议室:987-331-783
邀请人(Inviter):李永乐 教授
主办部门:太阳集团tyc539物理系
摘要(Abstract):
在从头算量子化学中,许多高精度电子结构方法(如 coupled cluster 系列)被认为是可靠预测分子性质的基准。然而,其计算成本通常由高阶张量收缩主导,并随体系规模呈高次多项式增长,严重限制了可处理体系的大小。以被广泛认为是量子化学黄金标准的 CCSD(T)理论为例,其形式标度为O(N7),因此仅适用于中小分子体系。在本工作中,我们提出一种称为随机张量收缩(stochastic tensor contraction, STC)的量子化学通用计算原语,使得这类高精度方法在保持严格无偏和可控误差的前提下,大幅降低计算复杂度。在一系列实际大中型分子计算上,对于严格程度高于化学精度的总能量误差要求,我们将计算标度降低到平均场理论的水平,同时其绝对成本也开始接近平均场方法,从而对现有的成本—精度关系提出挑战。与最先进的局域相关近似方法的基准比较进一步表明,我们在总计算时间和误差方面均实现了数量级的改进,并显著降低了对体系维度和电子离域程度的敏感性。